基于CiteSpace分析非典型性肺炎研究對傳染病診治防控的啟示

劉 潔，隋永博

(長春中醫藥大學 醫藥信息學院，長春 130117)

隨著醫學基礎研究在各個領域的應用，特別是醫學分子學的發展，現代醫學對很多疾病的診斷、治療有了很大的進步，但是未知的突發感染性疾病對現代醫學提出了挑戰。分析了非典型性肺炎研究文獻，通過可視化分析，為可能發生的突發傳染性疾病提供有效的防控機制和應對手段。

1 方法

科學知識圖譜的概念源于2003年美國國家科學院組織的一次研討會，隨著信息可視化的發展，繪制科學知識圖譜的各種工具亦紛至沓來[1-2]。采用可視化應用軟件CiteSpace繪制知識圖譜是基于共引分析理論和尋徑網絡算法等，對特定領域的文獻(集合)進行計量[3]，對文獻時間分布和熱點關鍵詞的詞頻和聚類進行可視化，有效呈現學科研究的發展階段、熱點和前沿。CiteSpace融合了合作網絡分析、共現分析、共被引分析、文獻耦合分析等工具，已成為當前最熱門的知識圖譜繪制軟件之一[4]。

采用CiteSpace可視化軟件，對非典型性肺炎研究的關鍵詞網絡進行圖譜化呈現，基于客觀數據，對研究發表文章做特征分析、文獻關鍵詞頻次分析、聚類分析和突現詞分析。

2 分析結果與討論

2.1 年份發文量分布特征

文獻從中國知網(CNKI)平臺獲取，獲取時間是2020年10月11日。檢索從2003-2019年發表的文獻，檢索對象是非典型性肺炎 (SARS) 研究的科技論文。關鍵詞檢索：非典、嚴重急性呼吸綜合征、SARS、非典型肺炎、冠狀病毒、SARS冠狀病毒、SARS-CoV、傳染性非典型肺炎、非典型性肺炎。來源類別為核心期刊、CSSCI、CSCD、SCI、EI。共檢索3 440篇論文，經過篩選、去重，對3 428篇論文進行分析。從圖1可見，將非典研究分為三個階段：

第一階段：2003-2006年：對非典型性肺炎研究進入快速發展時期，也是科研人員和科研經費投入最多的時期，年度文獻量由峰值急劇下降。

第二階段：2007-2011年，由最初科研人員和科研究費的大量投入，進入緩慢下降階段。

第三階段：2012-2019年，年度文獻量不足10篇，進入停滯和緩慢發展時期。

與非典型性肺炎相關文獻發文數量從2003年1 732篇下降到2007年76篇。從非典型性肺炎出現時發文量達到峰值，每年逐漸下降，5年后不足100篇，10年以后每年發文不足10篇。通常一個研究領域發文量每年逐漸遞增，當研究成熟時，發文量達到峰值，再逐年下降，呈正態分布。非典型性肺炎研究發文量沒有經歷逐年遞增的過程，這是很特殊的一種發文量趨勢。當突發性、嚴重性公共衛生事件發生時，為了盡快了解這一新的感染性疾病，以達到早期控制、治療的目的，對這一新型疾病的研究就成為熱點，之后發文量急劇減少或研究發生變動，分化產生出新的研究方向[5]。

圖1 2003-2019年非典研究文獻年度分布圖Fig.1 Distribution diagram of SARS research literature from 2003 to 2019

2.2 文獻關鍵詞頻次分析

關鍵詞是從文獻提煉出來的核心詞匯，頻次是關鍵詞在文獻中出現的次數。頻次分析是在文獻中提取能夠表達文獻核心內容的關鍵詞或主題詞頻次的高低分布，研究該領域發展動向和研究重點。通過關鍵詞頻次統計，可直觀展現對非典型性肺炎研究主題或研究重點的演化進程。

表1是2003-2006年頻次前15位的關鍵詞列表，頻次為前10的關鍵詞有：非典 (SARS) 、SARS 冠狀病毒、患者、診斷、疫情、胸部x線及CT、抗體、醫護人員、突發公共衛生事件、經濟。頻次大于100次的關鍵詞有6個，從這6個關鍵詞可以看出，在早期，研究人員關心的是對病毒本身的研究和理解，以解決對患者的診斷和治療，了解疫情并控制突發公共衛生事件，而它對經濟的影響也是需要解決的問題。

表1 2003-2006年共現頻次前15的關鍵詞表Tab.1 First 15 co-occurrence keywords from 2003 to 2006

表1中，序號在10以后的是流行病學、傳染病、治療、糖皮質激素、s蛋白，這說明疾病發生發展之后，進一步細致診斷和治療方法成為研究主題。

表2是2007-2011年頻次前5的關鍵詞列表。從表2頻次數量上可以看出，2007年以后，對此方面的研究明顯下降，這段時間主要是對病毒致病機理進行研究。

表2 2007-2011年頻次前5的關鍵詞表Tab.2 First 5 co-occurrence keywords from 2007 to 2011

表3 中藥湯劑關鍵詞表Tab.3 Keywords of traditional Chinese medicine decoction

表3截取了4個中藥湯劑關鍵詞做了頻次統計發現，在2017年，有文章對用中藥治療非典型性肺炎(SARS)進行了研究。

通過麻杏石甘湯、清瘟敗毒飲、升降散和三仁湯，對比2020年新冠肺炎治療方案，發現在公布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》中，清肺排毒湯列入中醫臨床治療期首選[6]。在新冠肺炎的中醫治療上，因地域不同，南北方法也有差異。如北方的病人，寒濕較多，以傷寒方為代表，清肺排毒湯綜合了《傷寒論》中的4個方子——麻杏石甘湯、射干麻黃湯、五苓散、小柴胡湯；而廣東病人濕熱較多，“肺炎一號方”則選擇以達原飲、清瘟敗毒飲、補中益氣湯等從中化裁[6]。蔣鼎等討論了麻杏石甘湯、清瘟敗毒飲、升降散、三仁湯對非典型性肺炎治療的作用，在此基礎上，針對新型冠狀肺炎治療，快速給出了方案，使用的方劑也是針對南北不同地域，使用不同方法。

2.3 聚類分析

聚類分析是將所有數據按照相似性劃分為多個類別，是文獻中關鍵詞的聚類分析，每個聚類標簽可以用文獻標題、關鍵詞和摘要中的主題詞來進行標記。

聚類分析得到網絡模塊性Modularity 的評價指標Q，Q>0.3(經驗值)意味著劃分出來的社團結構是顯著的。平均輪廓值Mean Silhouette，是另一個評價聚類效果的參數，一般當輪廓值為0.7時，聚類是高效率令人信服的，在0.5以上，聚類一般認為是合理的[7]。

通過對研究文獻進行聚類分析，得到聚類圖譜圖2。圖2中共有284 個節點，457 條連線，網絡模塊性Q=0.895 1，平均輪廓值為0.982 8，聚類是令人信服合理的。非典型性肺炎研究領域共有聚類33個，其中前8個聚類規模較大，對診治防控傳染病具有重大意義。

圖2 2003-2019年非典型性肺炎研究的關鍵詞聚類圖譜Fig.2 Keyword cluster mapping of SARS research from 2003 to 2019

聚類#0冠狀病毒，包括以下關鍵詞：SARS冠狀病毒、基因組、滅活疫苗、特異性抗體、N蛋白、PCR、血清、DNA疫苗、禽流感、刺突蛋白?？梢钥闯?，對病毒本身研究的重要性，對病毒了解越深入，才能更有效進行治療和預防。

聚類#1非典型肺炎，主要關鍵詞有非典、危機管理、防治工作、社會支持、社會心理。非典型肺炎是冠狀病毒引起的主要臨床表現，簡稱為非典。在對非典型肺炎研究中，主要研究社會對非典防治的支持、心理疏導和危機管理。

聚類#2病人，主要關鍵詞有患者、醫務人員、防控、口罩、病房、胸片、影像學表現、康復期、護士、病程、病區、標本、隔離病房。病人是防治對象，醫治需要依靠醫院完整的系統。

聚類#3臨床檢驗，主要關鍵詞有抗體、S蛋白、冠狀病毒感染、疑似病例、醫院感染、淋巴細胞、白細胞、密切接觸者、酶聯免疫(Elisa)、單克隆抗體、抗原、抗原表位。臨床檢驗結果為非典型肺炎的診斷提供了重要依據，臨床檢驗的重要性使其在聚類中排在第4。

聚類#4臨床診斷和治療，主要關鍵詞有診斷、治療、病例、臨床表現、預后、發熱、病理學、危險因素、感染。有了對冠狀病毒及其引起非典型肺炎的認識，就要依據臨床檢驗對病人做出診斷和治療。

聚類#5骨壞死，主要關鍵詞有放射攝影術、糖皮質激素、中西醫結合、骨壞死、恢復期、磁共振成像、中藥、T細胞因子。骨壞死是SARS激素治療后恢復期的一個特殊病癥，研究骨壞死包括骨壞死的診斷和治療。

聚類#6經濟，主要關鍵詞有疫情、經濟、政府、負面影響、就業、財政管理、投資、旅游業、農民工、公共衛生體系、外貿出口、中央政府、財政金融。突發傳染性疾病對經濟有嚴重的影響，關鍵詞清楚展示了非典型性肺炎對經濟的影響。

聚類#7冠狀病毒傳播，主要關鍵詞有疫苗、病毒傳播、蝙蝠、特征參數、臨床治療、控制措施、疾病傳播、時空特征、抗病毒藥物、輸入輸出流?？焖倏刂苽魅拘约膊〉膫鞑ナ橇硪粋€需要及時解決的問題。

以上聚類分析明確顯示了與年份發文量分布特征和文獻關鍵詞詞頻分析的一致性，展示了診斷或快速診斷，控制疫情，加強治療和預防感染相互關系的重要性，進而設立了發熱門診，篩查隱性感染者、密切接觸者，從而找疑似病例，進一步做臨床診斷。

2.4 非典型性肺炎研究的熱點突現詞分析

突現詞分析的基本原理是根據標題、關鍵詞、摘要等詞頻增長率，發現研究熱點與發展趨勢。詞頻增長率稱為突現強度，關鍵詞的突現強度圖譜有利于分析研究熱點及熱點的演變[8]。

通過CiteSpace可視化分析軟件，制作了2003-2019年非典型性肺炎研究的熱點突現詞表4，展示突現強度前8的關鍵詞是：SARS冠狀病毒、表達、s蛋白、骨壞死、單克隆抗體、抗體、核衣殼蛋白、突發公共衛生事件。這些突現詞最初出現在2004和2005年，進一步顯示對病毒本身研究的熱點和前沿，對疾病理解、診斷和治療的重要性。骨壞死一詞的出現，表明在一年以后非典后遺癥成為研究熱點。

表4 2003-2019年非典型性肺炎研究的熱點突現詞表Fig.4 Hotspot burst words of SARS research from 2003 to 2019

關鍵詞SARS冠狀病毒、S蛋白和骨壞死的強度較高。強度最高的突現詞為SARS冠狀病毒，起始于2005年，結束于2012年。

3 結論

通過對非典型性肺炎研究文獻進行知識圖譜分析發現，知識圖譜能提供對非典型性肺炎研究、治療和防控過程有價值的認知，當一個未知的傳染病出現時，需要組織有效的研究團隊，研究病原引發疾病的機制機理。在中醫中藥治療中，根據南北不同地域，使用不同中藥方劑，同時應快速制定治療和預防方法和手段，可對今后類似的突發公共衛生事件提供有效的防控機制和應對手段。